- 空间几何体
- 共15406题
在棱长为1的正方体ABCD-A1B1C1D1中,点M和N分别是矩形ABCD和BB1C1C的中心,则过点A、M、N的平面截正方体的截面面积为______.
正确答案
解析
解:如图所示:
过点A、M、N的平面截正方体的截面即为平面AB1C,
∵正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,
故等边△AB1C的边长为,
故面积S==
,
故答案为:
若正六棱锥底面边长为1,高为3,平等于底面的截面与底面的距离为,则此截面的面积为______.
正确答案
解析
解:由正六棱锥底面边长为1,高为3,
则平行于底面的截面与底面的距离为时,
截面与底面为相似图形,且相似比为(3-):3=1:5
则截面的面积S′与底面面积S的比为相似比的平方,即S′:S=1:25
由底面的面积S=
∴S′=
故答案为:
有半径为r的半圆形铁皮卷成一个圆锥,那么这个圆锥的高为 ______.
正确答案
解析
解:半径为r的半圆弧长为πr,
圆锥的底面圆的周长为πr,
圆锥的底面半径为:
所以圆锥的高:
故答案为:
如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AB=10,AD=5,AA1=4.分别过BC、A1D1的两个平行截面将长方体分成三部分,其体积分别记为V1=
,V2=
,V3=
.若V1:V2:V3=1:3:1,则截面A1EFD1的面积为( )
正确答案
解析
解:∵将长方体分成的三部分均为棱柱,且高均为5,故V1:V2:V3=S△AA1E:SA1E1BE:S△AA1E=1:3:1
∵△AA1E与四边形A1E1BE有等高4,故AE:EB=2:3,∵AB=10,∴AE=4,∴A1E==
=4
∴截面A1EFD1的面积为EF×A1E=5×4=20
故选C
如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2
,动点P在对角线BD1上,过点P作垂直于BD1的平面α,记这样得到的截面多边形(含三角形)的周长为y,设BP=x,则当x∈[1,5]时,函数y=f(x)的值域为( )
正确答案
解析
解:∵正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,
∴正方体的对角线长为6,
∵x∈[1,5],
∴x=1或5时,三角形的周长最小,设截面正三角形的边长为t,则由等体积可得,
∴t=,∴ymin=
;
x=2或4时,三角形的周长最大,截面正三角形的边长为2,∴ymax=6
.
∴当x∈[1,5]时,函数y=f(x)的值域为[3,6
].
故选D.
(2015秋•黄冈期末)如图,在平行六面体ABCD-A1B1C1D1中,底面是边长为1的正方形,若∠A1AB=∠A1AD=60°,且A1A=3,则A1C的长为( )
正确答案
解析
解:∵=
+
-
;
∴2=(
+
-
)2;
即2=
•
+
•
-
•
+
•
+
•
-
•
-(
•
+
•
-
•
)
=1+0-3×1×cos60°+0+1-3×1×cos60°-(3×1×cos60°+3×1×cos60°-9);
=1-+1
-
-
+9=5,
∴A1C=.
故选A.
下列几个命题中,
①有两个面互相平行,其余各面都是平行四边形的多面体是棱柱;
②有一个面是多边形,其余各面都是三角形的几何体叫棱锥;
③有两个面互相平行,其余各面都是等腰梯形的多面体是棱台;
④以直角三角形的一条直角边所在直线为轴旋转所得的旋转体是圆锥;
⑤以直角梯形的一腰所在直线为轴旋转所得的旋转体是圆台;
其中正确命题的序号是 ______.
正确答案
④
解析
解:①如图,∴①不正确,
棱锥有一个面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形的几何体,故②不正确,
棱台是由棱锥截来的,故要求等腰梯形的腰延长后要交与一点,故③不正确,
圆台是由圆锥截来的,故要求以直角梯形的是直角边的腰所在直线为轴旋转所得的旋转体才是圆台,故⑤不正确
故答案为:④
空间中一长方体如下图所示,其中ABCD为正方形,
为长方体的一边.已知
,则cot∠CED=______.
正确答案
解析
解:如图,∠ABE=∠DCE=90°
设
故
故答案为:
(2015秋•辽宁校级期末)如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为1,线段B1D1上有两个动点E、F,且EF=
,则下列结论中正确的序号是______.
①AC⊥BE ②EF∥平面ABCD ③三棱锥A-BEF的体积为定值
④△AEF的面积与△BEF的面积相等.
正确答案
①②③
解析
解:对于①,由题意及图形知,AC⊥面DD1B1B,故可得出AC⊥BE,故①正确;
对于②,由正方体ABCD-A1B1C1D1的两个底面平行,EF在其一面上,故EF与平面ABCD无公共点,故有EF∥平面ABCD,故②正确;
对于③,由几何体的性质及图形知,三角形BEF的面积是定值,A点到面DD1B1B,故可得三棱锥A-BEF的体积为定值,故③正确;
对于④,由图形可以看出,B到线段EF的距离与A到EF的距离不相等,故△AEF的面积与△BEF的面积相等不正确,故④错误.
∴正确命题的序号是①②③.
故答案为:①②③.
水平桌面上放置着一个容积为V的密闭长方体玻璃容器ABCD-A1B1C1D1,其中装有的水,给出下列操作与结论:
①把容器一端慢慢提起,使容器的一条棱AD保持在桌面上,这个过程中,水的状始终是柱体;
②在①中的运动过程中,水面面积始终不变;
③把容器提离桌面,随意转动,水面始终过长方体内一个定点;
④在③中水与容器的接触面积始终不变.
以上说法正确的是______.(把所有正确命题的序号都填上)
正确答案
①③④
解析
解:①水的部分始终呈棱柱状;从棱柱的特征两个底面互相平行可以判断①正确;
②在①中的运动过程中,水面四边形的面积在对角面时最大,是变化的,∴②错误;
③长方体内装有V的水,平分长方体体积的平面经过长方体的中心,即水面过长方体内一个定点;∴③正确;
④∵水的体积是定值,∴水与容器的接触面的面积是长方体表面积的一半,终保持不变,∴④正确.
故答案为:①③④.
如图(1),一个正四棱柱形的密闭容器水平放置,其底部镶嵌了同底的正四棱锥形实心装饰块,容器内盛有a升水时,水面恰好经过正四棱锥的顶点P.如果将容器倒置,水面也恰好过点P(图(2))
有下列四个命题:
A.正四棱锥的高等于正四棱柱高的一半
B.将容器侧面水平放置时,水面也恰好过点P
C.任意摆放该容器,当水面静止时,水面都恰好经过点P
D.若往容器内再注入a升水,则容器恰好能装满.
其中真命题的代号是:______(写出所有真命题的代号).
正确答案
BD
解析
解:设图(1)水的高度h2几何体的高为h1
图(2)中水的体积为b2h1-b2h2=b2(h1-h2),
所以b2h2=b2(h1-h2),所以h1=
h2,故A错误,D正确.
对于B,当容器侧面水平放置时,P点在长方体中截面上,
又水占容器内空间的一半,所以水面也恰好经过P点,故B正确.
对于C,假设C正确,当水面与正四棱锥的一个侧面重合时,
经计算得水的体积为b2h2>
b2h2,矛盾,故C不正确.
故选BD
在三棱柱ABC-A1B1C1中,各棱长都等于2a,下底面ABC在水平面上保持不动,在侧棱与底面所成的角保持为60°的情况下,上底面A1B1C1还是可以移动的,则△A1B1C1在下底面ABC所在平面上的竖直投影所扫过的区域的面积为______.
正确答案
解析
解:∵三棱柱ABC-A1B1C1中,各棱长都等于2a,
当下底面ABC在水平面上保持不动,
且侧棱与底面所成的角为60°时,
△A1B1C1在下底面ABC所在平面上的竖直投影所扫过的区域如下图所示:
由图可知该区域有一个边长为2a的正三角形,三个两边长分别为2a,a的矩形,和三个半径为a,圆心角为120°的扇形组成
其面积S=•(2a)2+3•(2a)•a+π•a2=
故答案为:
在正方体ABCD-A1B1C1D1中,下列四队截面中彼此平行的一对是( )
正确答案
解析
解:∵AC∥A1C1,AC⊂面ACD1,A1C1⊄面ACD1,
∴AC∥面ACD1,
∵A1B∥D1C,D1C⊂面ACD1,A1B⊄面ACD1,
∴A1B∥面ACD1,
∵A1B∩A1B1=A1,
∴面ACD1∥面A1BC1
故选:A
根据下列对于几何结构特征的描述,说出几何体的名称:由7个面围成,其中两个面是互相平行且全等的五边形,其他面是全等的矩形,该几何体是______.
正确答案
五棱柱
解析
解:两个面互相平行且全等的五边形,则这两个面肯定是几何体的上、下底面
其余各面是全等的矩形,则这些矩形是侧面
符合五棱柱的定义和结构特点
故答案为:五棱柱
如图所示,正方体ABCD-A′B′C′D′的棱长为1,E、F分别是棱AA′,CC′的中点,过直线EF的平面分别与棱BB′、DD′交于M、N,给出以下四个命题:
①平面MENF⊥平面BDD′B′;
②平面MENF的为矩形;
③当M为BB′的中点时,MENF的面积最小;
④四棱锥C′-MENF的体积为常数;
以上命题中正确命题的序号为______.
正确答案
①③④
解析
解:对于①:显然,EF⊥BD,又EF⊥DD′,
∴EF⊥平面BDD′B′,
∴平面MENF⊥平面BDD′B′;
∴①正确;
对于②:∵平面ADD′A′∥平面BCC′B′,
∴EN∥MF,且EN=MF,
∴四边形EMFN为平行四边形,
∴四边形MENF为平行四边形,
故②错误;
对于③:MENF的面积=×EF×MN,
当M为BB′的中点时,MN最短,此时面积最小.
故③正确;
对于④:连结C′E,C′M,C′N,则四棱锥则分割为两个小三棱锥,
它们以C′EF为底,以M,N分别为顶点的两个小棱锥.
因为三角形C′EF的面积是个常数.M,N到平面C‘EF的距离是个常数,
所以四棱锥C'-MENF的体积V为常函数,所以④正确.
综上,正确的有①③④.
故答案为:①③④.
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